CS210648B2

CS210648B2 - Method of metallic workpiece flux surfacing and apparatus for making the same

Info

Publication number: CS210648B2
Application number: CS732679A
Authority: CS
Inventors: Franz Neff; Hermann Ornig
Original assignee: Ver Edelstahlwerke Ag
Priority date: 1972-04-14
Filing date: 1973-04-14
Publication date: 1982-01-29
Also published as: NL7304558A; CH575803A5; DE2218078A1; AT319703B; ES413667A1; AR201829A1; NL154954B; FI57359B; BR7302696D0; ZA732460B; DD104235A5; DE2218078B2; FR2179960B1; IT980216B; CA979982A; SE394086B; JPS4917349A; GB1414734A; FR2179960A1; FI57359C

Abstract

1414734 Submerged arc heating BOHLER & CO AG Gebr 13 April 1973 [14 April 1972] 18026/73 Heading H5H [Also in Divisions B3 and C7] .In a process and apparatus for submerged arc surfacing of metallic workpieces a strap electrode 6 of more than 75 mm. width is used with a D.C. arc and a stationary magnetic field is maintained by magnetic pole means 27, 28 disposed adjacent the edges of the strip, the effect of the magnetic field being to extend the width of the deposited surface layer 19 by 2 to 15 mm. As shown the magnetic poles 27, 28 are interconnected by magnetic core means 26 which embrace the strip 6 and are adjustable to accommodate different widths of strip, a single electrical coil 25 connected to a D.C. source 10 providing the magnetic field. In an alternative embodiment (Fig. 4, not shown) separate pole pieces are provided each with its own magnetizing coil and the polepieces have hemispherical ends. The magnetic poles and coils in both cases are mounted to move with the strip electrode in the direction 5. Alternatively the strip electrode and magnets may be stationary and the workpiece move.

Description

(54) Způsob navařování kovových obrobků pod tavivem a zařízení к provádění tohoto způsobu(54) A method for welding submerged metal workpieces and apparatus for performing the method

Vynález se týká způsobu navařování kovových obrobků pod tavivem kovovými pásy odtavovanými v elektrickém oblouku za vytvoření svarových housenek o šířce více něž 75 imp, s výhodou více než 1Θ0 mm, zejména pak s použitím pásů z legované nebo nelegované oceli. Vynález še rovněž týká zařízení, к provádění uvedeného způsobu.The invention relates to a method of welding metal workpieces under the flux of metal strips melted in an electric arc to form weld beads with a width of more than 75 imp, preferably more than 1-10 mm, in particular using strips of alloy or non-alloy steel. The invention also relates to an apparatus for carrying out said method.

Svařování pod tavivem pásovými elektrodami se užívá zejména pro plátování nelegované nebo nízkolegované oceli s nekorodující nebo tvrdou kovovou vrstvou. Jako přídavného materiálu se například používá pásů z austenitických chrómniklovýčh ocelí, niklových slitin nebo bronzu, popřípadě ze středně až vysoce legovaných ocelí, odolných proti opotřebení nebo že slitin kobaltu. Ukázalo se, že nejpříznivější tloušťka pásu pro tento postup je 0,5 mm, v některých případech až 1 mm. šířka pásu v praxi hlavně používaná je 30 až 60 mm.Submerged arc welding by ribbon electrodes is used in particular for clad unalloyed or low-alloy steel with a non-corroding or hard metal layer. For example, strips of austenitic chromium-nickel steels, nickel alloys or bronze, or of medium to high-alloy wear-resistant steels or cobalt alloys are used as add-on material. It has been shown that the most favorable strip thickness for this process is 0.5 mm, in some cases up to 1 mm. the width of the strip used mainly in practice is 30 to 60 mm.

Ve složení přídavného kovu a základního materiálu je ve většině případů velký rozdíl, takže je žádoucí co nejmenší smísení mezi elektrodovým svarovým kovem a základním materiálem. Pokusy ukázaly, Že toto prQmísení silně vzrůstá při zvětšující se svářecí rychlosti. Není proto možné, aby při pásovém navařování pod tavivem byl plátovací výkon značně zvýšen zvětšením svařovací rychlosti. Z toho důvodu musí být svařovací rychlost udržována velmi malá; obvykle je pouze 9 až 11 cm/min.There is a large difference in the composition of filler metal and base material in most cases, so that as little mixing as possible is desired between the electrode weld metal and the base material. Experiments have shown that this mixing strongly increases with increasing welding speed. It is therefore not possible for the cladding performance to be greatly increased by increasing the welding speed when under-flux strip welding. For this reason, the welding speed must be kept very low; typically it is only 9 to 11 cm / min.

Proto došlo к četným pokusům zvýšit plátování výkon při svařování pod tavivem, za použití pásů tím, že jako přídavného kovu se použije pásů, které jsou širší než 60 mm. Se zvětšující se šířkou pásu se však zhoršuje povrch a především okraje svarových housenek. Okraje housenek se stanou Strmými a nepravidelnými. Tím je nemožné dosáhnout bezvadného plátování, jelikož na přechodu mezi dvěma svarovými housenkami vznikají silné prohlubeniny a struskové viriěstky.Therefore, numerous attempts have been made to increase cladding performance under submerged-arc welding, using strips by using strips that are wider than 60 mm as filler metal. However, as the width of the strip increases, the surface and especially the edges of the weld bead deteriorate. The edges of the caterpillars become steep and irregular. This makes it impossible to achieve perfect cladding since strong depressions and slag viridies are formed at the transition between the two weld beads.

Pro odstranění tohoto nedostatku bylo také zkoušeno zlepšit Okraje svarových housenek pomocí zvlášť složených svářečích prášků s nízkou sypnou vahou 0,4 až 0,8 kg/1. Šířka svářecích ipásů, jimiž sé ještě dosáhne 'bezvadných svarových housenek, nemohla tím být však znatelně zvětšena.In order to overcome this drawback, it has also been attempted to improve the weld bead edges with specially formulated welding powders having a low bulk density of 0.4 to 0.8 kg / l. However, the width of the welding strips, which can still be achieved with perfect weld beads, could not be noticeably increased by this.

Je známo, že při svařování pod tavivem pásovými elektrodami hoří elektrický oblouk střídavě na různých místech konce pásu á tato místa odtavuje. Bylo také zkoušeno učinlt pohyb tohoto elektrického oblouku rovnoměrný tím, že se védě magnetickým střídavým polem, které je namířeno na celou odtavovanou oblast elektrodového pásuIt is known that, when flux-cored welding by ribbon electrodes, the arc burns alternately at different points in the strip end and melts these points. It has also been attempted to make the movement of this electric arc uniform by science with a magnetic alternating field directed at the entire deposition region of the electrode band.

210848 a jehož silokřivky leží kolmo к odtavné hraně pásu. Byla naděje, že se tím rovnoměrněji vytvoří závěr do základního' materiálu a že bude možno užívat také širších pásů. Toto očekávání se však nesplnilo buď vůbec, nebo jen v minimální míře. To by bylo možné přičíst tomu, že již bez ovlivňování magnetickým střídavým polem hoří u elektrodového pásu širokého 60 mm časem současně dva elektrické oblouky. Jak mohlo být zjištěno, zvětšuje se s přibývající šířkou pásu počet elektrických oblouků, z čehož nutně vyplývá určitá stejnoměrnost odtavování po celé šířce pásu. Užití magnetického střídavého pole má zřejmě za následek, že se zabrání vytvoření několika elektrických oblouků, čímž se stoupající šířkou pásu stále více klesá úspěch takového ovlivňování elektrického oblouku.210848 and whose field lines lie perpendicular to the melting edge of the belt. It was hoped that the conclusion would be evenly formed into the base material and that wider belts could also be used. However, this expectation has not been met either at all or only to a minimal extent. This could be attributed to the fact that in the course of a 60 mm wide electrode strip, two electric arcs burn simultaneously simultaneously without being affected by the alternating magnetic field. As could be seen, the number of electric arcs increases with increasing belt width, which necessarily results in some uniformity of melting over the entire belt width. The use of a magnetic alternating field appears to have the effect of avoiding the formation of several electric arcs, whereby the success of such an electric arc influence decreases with increasing belt width.

Je také znám způsob užívající stacionárníhoi magnetického pole, ležícího napříč ke směru svařování, při kterém se navařuje rotující válcový základní materiál elekrodovými pásy o šířce nanejvýše 75 m-m. Závity elektromagnetu jsou přitom vinuty kolem základního materiálu, takže tento materiál přebírá funkci magnetického jádra. Tímto, způsobem má být především povrch svarových housenek učiněn hladkým. Aby bylo možno-plátovat také rovinné obrobky, bylo kromě toho navrženo použití magnetického pole, vytvořovaného magnetickou cívkou vinutou kolem pásové elektrody. V zásadě je však třeba zdůraznit, že tímto způsobem nelze svařovat pásy se šířkou větší než 75 mm.Also known is a method using a stationary magnetic field lying transverse to the welding direction, in which a rotating cylindrical base material is welded by electrode strips of a maximum width of 75 m-m. The threads of the electromagnet are wound around the base material, so that the material assumes the function of the magnetic core. In this way, the surface of the weld bead, in particular, is to be made smooth. In addition, in order to be able to clad planar workpieces, it has also been proposed to use a magnetic field created by a magnetic coil wound around a band electrode. In principle, however, it should be emphasized that in this way it is not possible to weld strips with a width of more than 75 mm.

Úlohou vynálezu je udat způsob, kterým by bylo možno zhotovit bezvadné, tj, pro plátování dokonale vhodné svarové housenky, se- Šířkou větší než' 75 mm, s výhodou větší než100 mm, a to svařováním příslušných pásů zejména s pásy z legované nebo nelegované ocele.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for making perfect, i.e., for cladding a perfectly suitable weld bead, with a width greater than 75 mm, preferably greater than 100 mm, by welding the respective strips, especially with alloy or non-alloy steel strips. .

Tato úloha je podle vynálezu rozřešena tím, že pásová elektroda, spojená s pólem zdroje stejnosměrného proudu, se při odtavování doprovází stacionárním magnetickým pólem, přičemž silokřivky, vystupující z magnetických pólů v podstatě směrem к к povrchu obrobku, jsou zakřiveny tak, že v rozsahu okrajových pásem svařovacího pásu, jejichž velikost je */20 až Ví šířky svařovacího pásu, se nosiče pozitivních nábojů v elektrickém oblouku odklánějí do směru svařovacího pohybu, avšak šikmo navenek tak, že šířka návaru ve srovnání s šířkou housenky bez ovlivňování magnetickým polem se zvětší 0 2 až 15 mm, s výhodou o 2 až 8 mm.This object is achieved according to the invention in that the strip electrode connected to the pole of the direct current source is accompanied by a stationary magnetic pole during the melting process, the lines extending from the magnetic poles substantially towards the workpiece surface are curved so that With welding strip widths of * / 20 to W1 of the width of the welding strip, the positive charge carriers in the arc move in the direction of the welding movement, but at an angle so that the weld width increases compared to the bead width without affecting the magnetic field. up to 15 mm, preferably 2 to 8 mm.

Stacionární magnetické pole ovlivňující okrajová pásma svařovacího pásu má podle toho tu úlohu, aby odchylovalo nosiče pozitivních nábojů do směru svařovacího pohybu šikmo ven. Směr odchýlení a směr svařovacího pohybu musí tedy navzájem svírat úhel. Pro vymezení směru odchýlení je možno si představit, že odchýlení nosičů nábo je nastává v rovině, -která je stanovena dvěma myšlenými přímkami, které udávají Jednak dráhu nosiče náboje bez působení magnetického pole a jednak dráhu téhož nosiče náboje, avšak pod vlivem magnetického pole. Tyto obě myšlené přímky tvoří rovinu, která protíná povrch základního materiálu. Tento průsečík udává přímo směr odchýlení, který svírá úhel se směrem svařovacího pohybu. V praxi se nosiče náboje samozřejmě nepohybují podél přímé čáry, což však pro definici směru odchýlení může zůstat nepovšimnuto.Accordingly, the stationary magnetic field affecting the edge zones of the welding strip has the task of deflecting the positive charge carriers diagonally outward in the direction of the welding motion. The deflection direction and the welding movement direction must therefore be at an angle to one another. To define the direction of the deflection, it is conceivable that the deflection of the charge carriers occurs in a plane which is determined by two imaginary lines which indicate, firstly, the path of the charge carrier without magnetic field and secondly the path of the same charge carrier, but under magnetic field. The two thought lines form a plane that intersects the surface of the base material. This intersection directly indicates the deflection direction, which forms an angle with the direction of the welding movement. In practice, the charge carriers do not, of course, move along a straight line, but this may remain unnoticed to define the deflection direction.

Jako směrovou hodnotu pro úhel odchýlení lze udat, že má ležet přibližně mezi 15° a 75°, jelikož příliš velký úhel odchýlení vede к sedlovému vytvoření průřezu návaru, kdežto příliš malé úhly odchýlení vedou к nepěkným a nestejnoměrným okrajům housenek, které jsou často znečištěny struskovými vměstky a proto při přesahování vedou к vadám.As a guideline for the deflection angle, it should be between approximately 15 ° and 75 ° as too large a deflection angle leads to a saddle-shaped cross-section, while too small deflection angles lead to uneven and uneven edges of caterpillars which are often contaminated by slag inclusions and therefore lead to defects when overlapping.

Aby však nemuselo být přihlíženo к obtížně určovaným odchylovacím úhlům, bylo jako míra pro ovlivňování magnetickým polem prováděné podle vynálezu zvoleno to rozšíření šířky housenky, které se při příslušném odchylovacím úhlu pohybuje mezi 2 až 15 mm, s výhodou mezi 2 až 8 mm. Je třeba zdůraznit, že nezáleží vlastně na tom', že se dosáhlo zvětšení šířky housenky v uvedeném rozpětí,· nýbrž především na tom, že teprve-způsob podle vynálezu umožnil použití mimořádně širokých svařovacích pásů o šířce s výhodou daleko větší než 100 mm za vytvoření svarových housenek, případně až do šířky 200 mm pro plátování navařováním.However, in order not to have to take into account the difficulty of deflecting angles, the widening of the bead width, which is between 2 and 15 mm, preferably between 2 and 8 mm, at the respective deflection angle, has been chosen as a measure for the magnetic field influencing. It should be pointed out that it does not matter in fact that an increase in the width of the bead has been achieved in this range, but in particular that only the method according to the invention has allowed the use of extremely wide welding strips with a width preferably greater than 100 mm. weld beads, or up to a width of 200 mm for cladding by welding.

Směr, odchýlení nosičů náboje, je v elektrickém oblouku v podstatě závislý na průběhu . siiokřivěk magnetického1 pole, které,’', ovlivňuje .okrajová j pásma svářováčílió pásu· a. ;kterě. může být ' vytvářeno'-.dvěma mágne-ti.ckými póly, provážejícími okřeje⁵ pásíi-yel vhodném uspořádání· ke svářecímu pásům Přitom, záleží na stáje stejné vzdáleností magnetických pólů od okrajů svařovacího pásu, na 'výšce pólovýchploch nad povrchem obrobku a na vytvořeni pólových, ploch. 47’'.. . iThe direction of deflection of the charge carriers in the electric arc is substantially dependent on the course. a wide field of magnetic field which affects the margins of the welding zone of the belt and which. It can be formed by two magical poles extending along the ⁵ stripes of a suitable arrangement to the welding strips. In this case, the stable of the same magnetic pole distance from the edges of the welding strip, the height of the pole areas above the workpiece surface and forming pole surfaces. 47 ''. and

Intensita odchýlení, čili délka dráhy, kt&r rou nosič náboje urazí v důsledku.magnetického pole, závisí ža jinak stejných· před-, pokladů v ohledu velikosti částic, rychlostičástic a intensitě elektrického nábpjé há ín< tensitě magnetického póle. Cím větší je intensita póle, tím delší je dráha, 'kterou částice urazí. Potřebná intensita magnetického pole se nejjednodušším způsobem nastavuje změnou intensity magnetizačního proudu při použití elektromagnetů к vytvoření magnetického pole.The magnitude of the deflection, or the length of the path that the charge carrier travels as a result of the magnetic field, depends on otherwise the same assumptions regarding the particle size, particle velocity, and the intensity of the electrical charge. The greater the intensity of the pole, the longer the distance the particle will travel. The required intensity of the magnetic field is most easily adjusted by varying the intensity of the magnetizing current using electromagnets to create a magnetic field.

Podle vynálezu má být nezávisle na šířce použitého svařovacího pásu zvětšena šířka návaru ve srovnání к šířce housenky bez.According to the invention, regardless of the width of the welding strip used, the weld width should be increased compared to the bead width without.

ovlivňování magnetickým polem o 2 áž 15 mm v důsledku odchýlení positivních no-.;influencing the magnetic field by 2 ą 15 mm due to the deviation of the positive no.

sičů - náboje magnetickým -polem. Při šířce pásu, -například 80 mm, bude šířka - návarů účelně · mít - veliko-st 82 až 84 mm, - jestliže šířce · housenky bez ovlivňování magnetickým· ..polem., má v důsledku zvolených podmínek ·· sváření · rovněž velikost - 80 mm. . Při větších - · šířkách pásu · může· být . - zapotřebí pracovat - ' s ' rozšířeními 10 až 15 mm.sic - charges magnetic -polem. At a strip width of, for example, 80 mm, the weld width will suitably have a size of 82 to 84 mm, if the width of the bead, without magnetic field influence, also has a size due to the welding conditions chosen. - 80 mm. . With larger - · belt widths · it can be. - need to work - 'with' extensions of 10 to 15 mm.

Jelikož požadavky kladené na plátování jsou . .-..závislé v neposlední míře na účelu jejich · použití, dávkuje se podle dalšího provedení · vynálezu ovlivňování magnetickým polem, v·, takovém- smyslu, že rozdíly · úrovně mezi okraji' housenky a - mezi středem housenky · jsou u austenitických - návarů nejvýše 1 ·· · mm^; -a· · u návarů .tvrdého kovu nejvýše - 2 mm;;/ ;Because the requirements for cladding are. Depending not least on the purpose for which they are used, the magnetic field is dosed according to another embodiment of the invention in such a way that the level differences between the bead edges and - between the bead center are austenitic - weld deposits not exceeding 1 ·· · mm ^; and - for hard metal deposits of not more than - 2 mm;

Zařízení · podle vynálezu k provádění způsobu podle vynálezu - je vytvořeno tak, že obsahuje magnetické pole, utvořené· soustavou elektromagnetů a -s výhodou regulovatelné co do intensity, přičemž čelní plochy magnetických - jader,-· popř. čelní . . plochy konců· · magnetických jader, tvořící opačné . póly,/ jsou upraveny v okrajové oblasti odtavné· .hrany · svařovacího, pásu ve stejné vzdálenosti · · jednak - - od - . střední - · osy pásu (vzdálenost ·. a) - .a · jednak. . od · povrchu . obrobku (vzdálenost bj.The apparatus according to the invention for carrying out the method according to the invention is designed in such a way that it comprises a magnetic field formed by an array of electromagnets and, preferably, adjustable in intensity, the front surfaces of the magnetic cores and / or the magnetic field. frontal. . the end surfaces of the magnetic cores forming the opposite. the poles are / are provided at the same distance in the peripheral region of the welding strip. middle - · belt axes (distance ·. a) - .and · second. . away from the surface. workpiece (distance bj.

Podle · výhodného . - provedení - vynálezu jsou/magnetická jádra nebo· alespoň - konce magnetických jader, které jsou . · přivráceny k povrchu obrobku, v jedné . úrovni se svařovacím pásem a jejich. osy stojí v .podstatě kolmo· k povrchu obrobku.According to the advantageous. the embodiments of the invention are (magnetic cores) or at least the ends of the magnetic cores which are. · Facing the workpiece surface, in one. level with the welding strip and their. The axes are substantially perpendicular to the workpiece surface.

Celní plochy magnetických jader, přivrá.cené k povrchu obrobku, mohou být . podle dalšího význaku. vynálezu vytvořeny polokulovité. ' ...The faces of the magnetic cores facing the workpiece surface may be. according to another feature. of the invention formed hemispherical. '...

Podle dalšího. . provedení vynálezu jsou čelní plochy konců magnetických jader, přivrácené k povrchu obrobku, vytvořeny ' v podstatě ve tvaru · V, přičemž sevřený úhel je 20° až 90°, s · výhodou 20° .až 5(0, a že úhlové plochy obou konců jader jsou v podstatě ve . stejné úrovni.According to another. . In an embodiment of the invention, the end faces of the ends of the magnetic cores facing the workpiece surface are substantially V-shaped, with an included angle of 20 ° to 90 °, preferably 20 ° to 5 °, and that the angular surfaces of both ends The cores are basically at the same level.

Podle jiného . provedení vynálezu jsou magnetická jádra, popřípadě konce magnetických jader, přivrácené k povrchu obrobku, jsou upraveny přestavitelné, pokud jde o jejich vzdálenost od povrchu obrobku, popřípadě od střední osy svařovacího pásu.According to another. In the embodiment of the invention, the magnetic cores or the ends of the magnetic cores facing the workpiece surface are displaceable in terms of their distance from the workpiece surface or from the central axis of the welding strip.

Podle zvláštního provedení zařízení podle vynálezu jsou konce magnetických jader navzájem spojeny součástí, objímající na způsob svěry svařovací pás, přičemž opačné magnetické póly jsou vytvořovatelné jedinou magnetickou cívkou, upravenou ve spojovací součásti.According to a particular embodiment of the device according to the invention, the ends of the magnetic cores are connected to each other by a clamping member clamping the welding strip, the opposite magnetic poles being formed by a single magnetic coil provided in the connecting part.

I v tomto případě je podle výhodného· provede ní vynálezu spojovací součást vytvořena vícedílná a přestavitelné pro přizpůsobování, popř. nastavení vzdáleností konců magnetických jader od povrchu obrobku,. popř. od střední osy svařovacího- .pásu.In this case too, according to a preferred embodiment of the invention, the fastener is made in a multi-part and adjustable manner for adaptation or adjustment. adjusting the distances of the ends of the magnetic cores from the workpiece surface. or. from the center line of the welding belt.

Vynález bude nyní blíže vysvětlen na několika příkladech provedení v souvislosti - s výkresy, kde na obr. 1 až 3 znázorňují v pohledu shora vzhled svarových housenek pro plátování, získaných austenitickým svařovacím pásem' o šířce 150 mm při vytvoření svařovacího důlku při -ovlivňování magnetickým polem pod různými odchylovacími úhly, . obr. 4 a 5 znázorňují schematicky každý jedno provedení zařízení podle vynálezu v šikmém průmětu.The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the drawings, in which Figures 1-3 show a top view of the cladding weld beades obtained by an austenitic welding strip of 150 mm width when forming a welding well by a magnetic field at different deflection angles,. Figures 4 and 5 show schematically each embodiment of the device according to the invention in oblique projection.

V obr. 1 je znázorněn. vzhled plátovací housenky, která v důsledku příliš malého působení magnetického pole má v důsledku příliš 'malého odchylovacího úhlu koncový kráter 1 v podobě kruhového oblouku, jakož i analogické povrchové zpeření 2, a jejíž okraje 3 jsou strmé a nepravidelné.FIG. the appearance of a clad bead which, due to the too little magnetic field, due to the too small deflection angle, has an end crater 1 in the form of a circular arc, as well as an analogous surface constriction 2, and whose edges 3 are steep and irregular.

Obr. 2 znázorňuje působení magnetického pole, dávkované podle vynálezu, na svarové housence, která se vyznačuje plochým a rovinným vytvořením svařovacího kráteru Γ, povrchovým zpeřením 2’, které probíhá až k okrajům 'téměř přímo, a plochými úplně přímočarými housenkovými okraji 4. Směr svařování .je ' právě· .tak .jako u obr. . 1 a· 3 naznačen šipkou. 5.Giant. 2 shows the magnetic field applied according to the invention to the weld bead, which is characterized by a flat and planar formation of the welding crater povrch, a surface constriction 2 'extending almost to the edges' almost straight, and flat, completely rectilinear bead edges 4. Welding direction. is just as in FIG. 1 and · 3 indicated by an arrow. 5.

V obr. 3 je naproti tomu .znázorněna svarová housenka, u které v důsledku příliš velkého· úhlu- · odchýlení . a .příslušného předávkování ' magnetickým ·· polem má svařovací.,· kráter - 1’ tvar· - hrbolatý, - způsobený... vytvořením -sedla . -na okraji housenky . .a význačný . také- -v povrchovém zpeření 2”.. Okraje 4 jsou sice v tomto případě velmi ploché a rovněž přímočaré, avšak v důsledku silného -sedlovitého vytvoření na okrajích housenky, a tím způsobení příliš velkých rozdílů v .úrovni mezi středem housenky a okraji housenky není výsledek svaření prakticky použitelný pro plátování.In FIG. 3, on the other hand, there is shown a weld bead in which the deflection angle is too great. and. the appropriate magnetic field overdose has a welding., · crater - 1 tvar shape · - bumpy, - caused by ... the formation of a -seat. - at the edge of the caterpillar. .and outstanding. The edges 4 are in this case very flat and also rectilinear, but due to the strong saddle formation at the edges of the caterpillar, and thus causing too great differences in the level between the center of the caterpillar and the edges of the caterpillar. welding result practically usable for cladding.

Obr. 4 znázorňuje jedno -provedení svářecího zařízení podle vynálezu, u něhož svařovací pás 6 je pohybován - ve svařovacím směru 5 společně s oběma elektromagnety s -magnetickými jádry 7 a 8, upravenými vedle okrajů -svařovacího· pásu - 6 -v jedné rovině se svařovacím- pásem 6, při navařování po plátovaném povrchu obrobku 9. Magnetizační proud, který vychází ze zdroje 10 stejnosměrného proudu, je regulovatelný odporem 11 a odečitatelný na měřicím přístroji 12, protéká v opačných -směrech magnetizačními cívkami 7’ a 8’, umístěnými na jádrech 7, 8 elektromagnetů, takže na půlkulovitě vytvořené čelní ploše 13· vzniká severní pól a na analogické čelní ploše 14 vzniká jižní pól. Svařovací pás 6 je spojen s kladným pólem - svařovacího usměrňovače 15, kdežto negativní pól 'tohoto usměrňovače 15 je připojen k -obrobku 9. Dolní konec svařovacího pásu 6 je -obklopen nálevkou 17 vyplněnou svařovacím práškem 16. V důsledku připojení napětí se v odtavném pásmu 18 zapálí několik elektrických -oblouků, které roztavují dolní -odtavnou hranu 6’, svařovacího pásu 6. Odtavený kov vytvoří na obrobku plátovací vrstvu 19, která -se pokrývá struskovou vrstvou 20, na které je vrstva neroztaveného svařovacího prášku 21. Při odtavování je svařovací pás 8 předsouvacími válci 22 plynule přesouván ve směru šipky 23. Nastavitelná vzdálenost magnetických jader 7, popřípadě 8 .(měřeno od jejich středních os 29] od střední osy 24 svařovacího pásu 6 je označena a a vzdálenost čelních ploch 13, 14 (měřeno od jejich nejnižšího bodu) к povrchu obrobku 9 je označena b.Giant. 4 shows one embodiment of a welding device according to the invention in which the welding strip 6 is moved in the welding direction 5 together with the two electromagnets with the magnetic cores 7 and 8 arranged next to the edges of the welding strip 6 flush with the welding strip. The magnetizing current coming from the direct current source 10 is resistable 11 and readable on the measuring device 12, flows in opposite directions through the magnetizing coils 7 'and 8' located on the cores 7. 8, so that the north pole is formed on the hemispherical face 13 and the south pole on the analog face 14. The welding strip 6 is connected to the positive pole of the welding rectifier 15, while the negative pole of this rectifier 15 is connected to the workpiece 9. The lower end of the welding strip 6 is surrounded by a funnel 17 filled with welding powder 16. 18, ignites a plurality of electric arcs that melt the lower fusing edge 6 'of the welding strip 6. The molten metal forms a cladding layer 19 on the workpiece that covers the slag layer 20 on which the molten welding powder layer 21 is welded. The adjustable distance of the magnetic cores 7 and 8 respectively (measured from their central axes 29) from the central axis 24 of the welding strip 6 is indicated and the distance of the front surfaces 13, 14 (measured from their lowest point) to the workpiece surface 9 is marked b.

Jiné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno v obr. 5. Přitom je svařovací pás 8 pohybován ve směru 5 svařování současně a společně se soustavou elektromagnetu, vytvořenou z částí 25 až 28, při svařování přes plátovaný obrobek 9. Konce 27 a 28 magnetických jader jsou přitom navzájem spojeny součástí 26, která na způsob svěry objímá svařovací pás 6, a která je vytvořena v několika dílech a přestavitelně, přičemž vytvoření opačných magnetických pólů na čelních plochách 13’, popř. 14’ se vyvolá jednou příčně ležící magnetickou cívkou 25, ovinutou kolem součásti 2fi. Magnetizační proud, vycházející ze zdroje 10 stejnosměrného proudu, regulovatelný odporem 11 a odečitatelný na měřicím přístroji 12, prochází magnetickou cívkou 25 tak, že na čelní ploše 13’ vzniká severní pól a na čelní ploše 14* jižní pól. Uspořádání konců 27, 28 magnetických jader je takové, že čelní plochy 13’ a 14’ jsou ve stejné ú rovni. Jsou vytvořeny v podobě V (s osazenou špičkou) a svírají vzhledem к příslušnému konci 27, 28 magnetických jader úhel 35°.Another embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 5. Here, the welding strip 8 is moved in the welding direction 5 simultaneously and together with the electromagnet assembly formed from the parts 25 to 28 when welding over the clad workpiece 9. interconnected by a clamping-like part 26, which is in the form of a clamping band 6, which is formed in several parts and in an adjustable manner, the opposite magnetic poles being formed on the faces 13 ' 14 'is triggered by a single transverse magnetic coil 25 wrapped around component 2fi. The magnetizing current coming from the direct current source 10, resistable by the resistor 11 and readable on the meter 12, passes through the magnetic coil 25 such that the north pole is formed on the face 13 'and the south pole on the face 14'. The arrangement of the ends 27, 28 of the magnetic cores is such that the faces 13 'and 14' are at the same level. They are in the form of a V (with stepped tip) and form an angle of 35 ° to the respective end 27, 28 of the magnetic cores.

Budiž poznamenáno, že u zařízení podle obr. 5 lze popřípadě upustit od magnetizačního proudu, jelikož vlastní pole svářecího proudu v důsledku Indukce vyvolá pole, jehož účinek může být nastavován změnou vzdáleností jader.It should be noted that the magnetizing current of the apparatus of FIG. 5 may be omitted, since the actual field of the welding current due to the induction produces a field whose effect can be adjusted by varying the cores distances.

Dále je třeba zdůraznit, že relativního pohybu mezi obrobkem a odtavovaným elektronovým pásem, kterého je nutně zapotřebí při plátování svářením, lze dosáhnout také tím, že pásová elektroda a jí přiřazená soustava elektromagnetů jsou upraveny nepohyblivě, zatímco se pohybuje základním materiálem, jak to je obvyklé zejména při vyzdívání nádrží, reaktorů nebo pod.Furthermore, it should be emphasized that the relative movement between the workpiece and the consumable electron band required for welding cladding can also be achieved by providing the band electrode and its associated electromagnet assembly with immovable motion while moving the base material as usual especially when lining tanks, reactors or the like.

Příklad provedeníExemplary embodiment

Se zařízením znázorněným v obr. 5 hýla provedena celá řada svařovacích pokusů, jak je patrno z tabulky 2. Přitom sé použilo magnetizační cívky s 9000 závity a konce magnetových jader o průměru 18 mm. ко základní materiál sloužil plech o tloušťce 70 mm z nelegované ocele (0,8 % C, 0,27 % Si, 0,49 % Mn, zbytek v podstatě Fe) a použité svařovací prášky měly následující složení:A number of welding experiments have been carried out with the device shown in FIG. 5, as shown in Table 2. The magnetization coils with 9000 threads and 18 mm diameter magnet cores were used. The base material served a 70 mm thick sheet of non-alloy steel (0.8% C, 0.27% Si, 0.49% Mn, the remainder essentially Fe) and the welding powders used had the following composition:

složky: folders: Tabulka 1 svářecí prášek A svářecí prášek В Table 1 welding powder A welding powder В SiO2 Ah03 CaO MgO ZrO2 CaFz MnO FeO Na2O K2O Mn Cr Ni SiO2 Ah03 CaO MgO ZrO2 CaF2 MnO FeO Na2O K2O Mn Cr Ni 28,5 % 42,2 % 3,0 % 1,2 % 27,3% 21,4% 1,1 % 6,2 % 6,3 % — 21,2 % 8,1 % 1,2 % 18,5 % - 1,2 % 3.5 % — 0,7 % — 2.5 % — 2,5 % — 0,2% - 28,5% 42,2% 3.0% 1.2% 27,3% 21,4% 1.1% 6.2% 6.3% - 21,2% 8,1% 1.2% 18.5% - 1,2% 3.5% - 0,7% - 2.5% - 2,5% - 0.2% -

о á > оо á> о

СО > ω,СО> ω,

«3«3

-2x3-2x3

Л (0 нЛ (0 н

υυ

СО > О >řM СО > изСО> О> MM СО> из

СОСО

ЧяМ юЧяМ ю

< ю тН о<ю тН о

c C c. C. й й •a •and a and Ě E Й g . G □ □ τι - Я Й И* > τι - Я Й И *> Й Й 2 cp, £ < CM 2 cp, <<CM ω ω 2 2

К analýzám svařovacích pásů, popř. svarového kovu, uvedeným v tabulce 2, se poznamenává, že zahrnují pouze legovací prvky, důležité pro výsledek svařování; kromě obsahů nejvýše 1 % Si a nejvýše 2 % Mn sestává zbytek pokaždé ze železa, nehledě k obvyklým nečistotám.For analyzes of welding strips, resp. the weld metal shown in Table 2 is noted to include only the alloying elements important for the welding result; except for contents of not more than 1% of Si and not more than 2% of Mn, the remainder always consists of iron, notwithstanding the usual impurities.

Claims

SUBJECT

CLAIMS 1. A method of welding metal workpieces under the flux by metal strip melted away. in an electric arc to form weld beads with a width greater than 75 mm, preferably greater than 100 mm, characterized in that the band electrode is connected to the pole of the DC source. In the deposition process, it is accompanied by a stationary magnetic field, with the lines of force extending substantially from the magnetic poles. towards the workpiece surface, they are curved so that within the range of the welding-band margins of 1 / zo to Vt of the width of the welding-strip, the positive charge carriers in the arc move in the direction of the welding movement but obliquely such that the width of the bosses increases by 2 to 15 mm, preferably by 2 to 8 mm, compared to the width of the bead without affecting the magnetic field.

2. Method according to claim 1, characterized in that the magnetic field influencing is dosed in such a way that the level differences between. at the edge of the bead and between the center of the bead are at most 1 mm for austenitic weld deposit and at most 2 mm for hard metal weld deposit.

Device for carrying out the method according to Claims 1 and 2, characterized in that it comprises a magnetic field formed by an array of electromagnets and preferably adjustable in intensity, the front surfaces (13, 14) of the magnetic cores (7, 8) and / or the magnetic field. - the end faces (13 ', 14') of the ends (27, 28) of the magnetic cores forming opposite poles are provided in the peripheral region of the melting edge. (6 ') of the welding strip (6) at the same distance from the center of the strip (distance a) and from the workpiece surface (9) (distance b).

4. A device according to claim 3, characterized by

I INVENT THIS BY. that magnetic. the cores (7, 8) or at least the ends (27, 28) of the magnetic cores facing the surface of the workpiece (9) are flush with the welding strip (6) and their axes (29) ) is substantially perpendicular to the workpiece surface. (9).

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the end faces. The magnetic cores (7, 8) facing the surface of the workpiece (9) are formed hemispherical.

Device according to Claim 3 or 4, characterized in that the faces (13 '^ 14') of the magnetic core ends (27, 28) facing the workpiece surface are substantially V-shaped, with the clamped faces of the magnetic core. The angle is 20 ° to 90 °, preferably 20 ° to 50 °, and that the angular surfaces of the two ends (27, 28) of the cores are substantially at the same level

Device according to Claims 4 to 6, characterized in that the magnetic cores (7, 8) or the ends (27, 28) of the magnetic cores facing the surface of the workpiece are displaceably arranged with respect to their distance from the workpiece. workpiece surface,. optionally from the center line (24) of the welding strip.

Device according to any one of Claims 3 to 6, characterized in that the ends (27, 28) of the magnetic cores are connected to each other by a clamping member (26) which clamps the welding strip [6] in a clamping manner. A coil (25) provided in the fastener (26).

Apparatus according to claim 8, characterized in that the connecting part (26) is formed in a multi-part and adjustable manner for adjusting or adjusting the distances of the ends (27, 28) of the magnetic cores from the workpiece surface (9) or the central axis of the welding strip. (6).